JPH08305119A

JPH08305119A - 回転現像装置

Info

Publication number: JPH08305119A
Application number: JP7137173A
Authority: JP
Inventors: Toshiharu Nakamura; 俊治中村
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-05-11
Filing date: 1995-05-11
Publication date: 1996-11-22

Abstract

(57)【要約】【目的】回転現像装置の周方向に配列した複数の現像
器の周方向回転動作にともない、各現像器の姿勢が回転
してその現像容器内の現像剤が過剰に動いても、帯電が
十分なトナーを現像部に搬送して現像に供することであ
る。【構成】回転現像装置６０の現像器６１〜６４の回転
の周方向軌道の外側寄りの、たとえば現像位置から３／
４回転した位置に小径の駆動ギア１０を設置し、このギ
ア１０は、そこに位置した現像器６４の現像スリーブ１
２に設けられた図示しないギアとかみ合って、現像スリ
ーブ１２を回転駆動する。【効果】現像器の姿勢の回転により、現像容器内で現
像スリーブ１２から散逸し、その後、スリーブ１２の近
くに戻ってくる現像剤は、過剰な動きによりトナーを過
剰に取り込み、帯電不十分なトナーを多量に含むが、ス
リーブ１２の回転により現像剤から過剰なトナーが吐き
出され、また残存したトナーが十分な時間で撹拌され、
摩擦帯電される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真方式等を利用
した多色画像形成装置に使用する回転現像装置に関する
のである。

【０００２】

【従来の技術】多色の複写機あるいはレーザビームプリ
ンタなど、電子写真プロセスを用いた多色画像形成装置
は、従来、図５に示すように構成されている。

【０００３】多色画像形成装置は、矢印Ｒ１方向に回転
する感光ドラム１を有し、この感光ドラム１が帯電装置
２によって所定の電位に帯電処理される。ついで、露光
装置３、すなわちカラー原稿画像の色分解にもとづく結
像露光光学系、あるいは画像情報の時系列電気デジタル
画素信号に対応して変調されたレーザビームを出力する
レーザスキャナによる走査露光光学系から、光画像情報
を受けることにより、目的のカラー画像の第１の色成分
像、たとえばマゼンタ成分像に対応した静電潜像が形成
される。

【０００４】ついで、その静電潜像は感光ドラム１の回
転にともない、回転現像装置４の第１現像器であるマゼ
ンタ色現像器４１と対向して現像され、マゼンタトナー
像として可視化される。回転現像装置４０は、第１、第
２、第３および第４の現像器として、マゼンタ色現像器
４１、シアン色現像器４２、イエロー色現像器４３およ
びブラック色現像器４４を有し、これら現像器４１〜４
４は、周方向に等間隔で配列されている。感光ドラム１
上に形成されたマゼンタトナー像は、転写ドラム５の表
面に静電的に支持された記録紙６に静電転写され、この
転写で感光ドラム１上に残留したトナーは、クリーニン
グ装置７により清掃される。

【０００５】以下、同様にシアン、イエローおよびブラ
ックについて、潜像形成、現像および転写のプロセスが
順次繰り返されることによって、転写ドラム５上の記録
紙６にマゼンタ、シアン、イエローおよびブラックの４
色のトナー像が重ね合わさて転写され、目的のカラー画
像に対応した合成カラートナー画像が形成される。

【０００６】４色のトナー像の重畳転写が終了した記録
紙６は、転写ドラム５から分離されて定着器８に搬送さ
れ、そこで所定温度に加熱温調した定着ローラ８１と加
圧ローラ８２とにより加熱および加圧されて、４色のト
ナー像の混色および記録紙６への固定の定着処理を受
け、フルカラー画像として画像形成装置の機外に最終的
に出力される。

【０００７】前記の回転現像装置４０の各現像器４１〜
４４には、二成分現像器あるいは非磁性一成分現像器な
どが用いられる。二成分現像器は、酸化鉄粉等の磁性キ
ャリアと非磁性着色トナーを混合した現像剤を用い、こ
れを収容した現像容器（ホッパー）から現像スリーブ上
に担持して感光ドラム１と対向した現像部に搬送し、現
像部で現像剤の磁気ブラシを形成して、感光ドラム上の
潜像を現像する方式を採る。非磁性一成分現像器は、非
磁性トナーのみからなる現像剤を用い、現像容器から現
像剤を現像スリーブに塗布して現像部に搬送し、潜像を
現像するものである。

【０００８】回転現像装置４０は、矢印Ｒ２の向きに回
転駆動されることによって、周方向に配列された現像器
４１〜４４を回転、移送し、感光ドラム１上に形成され
る静電潜像に対応した色の現像器を、感光ドラム１に対
面した現像位置に搬送して停止する。現像位置に位置し
た現像器は、現像スリーブが感光ドラムとの対向を保っ
たまま回転することにより、感光ドラム上の静電潜像を
現像する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
回転現像装置４０において、現像器の周方向回転にとも
ない、現像器の重力方向に対する姿勢が変化し回転する
と、つまり、現像位置の正姿勢→上向き→転倒→下向き
→正姿勢のように、現像器の姿勢が回転すると、その現
像容器内で現像剤またはトナーが過剰に動き、帯電不十
分なトナーが現像スリーブに供給される。このため、現
像画像の濃度の不均一やかぶり、あるいは現像装置４内
へのトナー飛散を招くことがあった。

【００１０】そこで、これを防止するために、周方向に
ゴンドラを配列した観覧車のように、回転によっても各
現像器４１〜４４の姿勢が重力方向に対し変わらないよ
うに、回転現像装置４０を構成することがあるが、その
場合には、各現像器を重力方向に一定に支持しておく回
転支軸構造、および、現像位置で感光ドラムに対し現像
器を位置決めし、また解除する着脱機構などが必要にな
るため、装置構成が複雑化、大型化するという不都合が
あった。

【００１１】本発明の目的は、周方向に配列した複数の
現像器の周方向回転動作にともない、各現像器の姿勢が
回転してその現像容器内の現像剤が過剰に動いても、現
像剤担持体上に帯電が十分なトナーを担持して、像担持
体と対向した現像部に搬送し、現像に供することができ
る回転現像装置を提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明にか
かる回転現像装置にて達成される。要約すれば、本発明
は、周方向に配列された複数の現像器を担持して周方向
に回転し、現像器が像担持体と対面した現像位置で周方
向回転を停止し、現像位置に位置した現像器により、像
担持体上に形成された静電潜像を現像させる回転現像装
置において、前記現像位置以外の位置において現像器の
現像剤担持体を回転する手段を備えたことを特徴とする
回転現像装置である。

【００１３】本発明によれば、前記回転手段は、現像器
回転の周方向軌道の外側寄りの一所に設置した、現像器
の現像剤担持体に設けられたギアと前記外側寄りの位置
でかみ合って駆動する駆動ギアとされ、あるいは、現像
器回転の回転中心に同軸に設置した、複数の現像器の現
像剤担持体に設けられたギアの全てと、現像器回転の周
方向軌道の内側寄りの位置でかみ合って駆動する駆動ギ
アとされる。また前記現像器が、磁性キャリアと非磁性
トナーとを混合した二成分現像剤を使用する二成分現像
器、あるいは非磁性トナーのみからなる非磁性一成分現
像剤を使用する一成分現像器とされる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面にそって説明す
る。図１に、本発明の一実施例にかかる回転現像装置
を、感光ドラムなどとともに模式的に示す。図１では、
回転現像装置６０を隣接設置した感光ドラム１の周囲
に、帯電装置２および露光装置３が図示されているが、
これらは、図５に示した画像形成装置のときと同一なの
で、その説明は省略する。

【００１５】回転現像装置６０は、周方向にマゼンタ色
現像器６１、シアン色現像器６２、イエロー色現像器６
３およびブラック色現像器６４を配列してなっており、
感光ドラム１と対面した現像位置に定置された現像器を
切換えるために、矢印Ｒ２の向き回転することによっ
て、現像器６１〜６４を同方向の周方向に回転させる。

【００１６】本発明によれば、これら現像器６１〜６４
は、回転現像装置６０に固定設置されており、現像位置
においてそれぞれの現像器６１〜６４の現像スリーブ１
２が感光ドラム１と対向するように、回転現像装置６０
の中心から見て現像スリーブ１２を外側にした姿勢で、
現像器６１〜６４が回転現像装置６０に配置されてい
る。従って、現像器は重力方向に対する姿勢が変化して
回転し、現像位置から矢印Ｒ２方向に１／４回転した位
置では、現像器は上向き、１／２回転した位置では転
倒、３／４回転した位置では下向きの回転姿勢をとる。

【００１７】このように、各現像器６１〜６４が回転現
像装置６０の中心に対する配置姿勢を保ったまま移動す
る構成では、従来の観覧車方式の回転現像装置と違い、
各現像器を重力方向に一定に支持しておく回転支軸構
造、および、現像位置で感光ドラムに対し現像器を位置
決めし、また解除する着脱機構などが不要になるので、
装置構成が簡単になり、小型化を図ることができる。

【００１８】本実施例では、回転現像装置６０の各現像
器６１〜６４として、図２に示すような二成分現像器が
用いられており、その現像容器１７内には、非磁性金属
の現像スリーブ１２側に酸化鉄粉などの磁性キャリア１
３が、その奥側に非磁性トナー１４が収容されている。
磁性キャリア１３と非磁性トナー１４とは、混合するこ
とによって二成分現像剤として使用され、キャリア１３
の表面に静電的にトナー１４が付着した形態をとる。現
像容器１７の感光ドラムとの対向位置に位置されること
になる開口部には、上記の現像スリーブ１２が配設さ
れ、現像スリーブ１２内にはマグネットローラ１１が同
心に配置され、現像スリーブ１２の上方には、これと所
定の間隙を開けてドクターブレード１５が設置されてい
る。また現像容器１７内には撹拌スクリュー１６が設置
されている。

【００１９】現像容器１７内のトナー１４が撹拌スクリ
ュー１６により現像スリーブ１２方向に移動され、現像
スリーブ１２側にある磁性キャリア１３と混合されて、
現像剤が構成される。その現像剤が現像スリーブ１２の
表面に供給され、マグネットローラ１１による磁力で現
像スリーブ１２の表面に磁性キャリア１３が付着し、そ
のキャリア１３の表面にトナー１４が静電吸着した状態
で、現像剤が現像スリーブ１２上に担持される。

【００２０】現像スリーブ１２上に担持された現像剤
は、現像スリーブ１２の回転により感光ドラムと対向し
た現像部へ向けて搬送され、その搬送途上でドクターブ
レード１５およびマグネットローラ１１により磁気的に
規制されて、現像スリーブ１２上に薄層の現像剤層とし
て塗布される。薄層に塗布された現像剤は、現像部にお
いてマグネットローラ１１の磁力により磁気ブラシを形
成し、感光ドラム上の潜像を現像する。

【００２１】このような二成分現像器では、現像容器１
７内の磁性キャリア１３の量が、マグネットローラ１１
による磁界で現像スリーブ１２上に保持できる量よりも
多いのが一般的である。本構成の如く、回転現像装置６
０において各現像器を固定設置した場合、現像器の周方
向回転にともない、現像器の姿勢が変化して回転し、こ
れにより現像容器１７内の現像剤が掻き回されて、帯電
不十分なトナーが現像スリーブ１２に過剰に供給され
る。すなわち、現像位置から１／４〜２／４回転した現
像器が上向き〜転倒した回転姿勢をとっている状態のと
き、現像容器１７内でキャリア１３が現像スリーブ１２
の近くから散逸し、その後、３／４回転した下向きの回
転姿勢になるときに、キャリア１３が現像スリーブ１２
の近くに戻ってくる。この現像スリーブ１２の近くに戻
ってくるときに、キャリア１３がトナー１４を過剰に取
り込んでくるので、トナーとキャリアの混合比（Ｔ／Ｃ
比）が高くなるとともに、キャリア１３との摩擦帯電が
不十分なトナーを多量に含むことになる。

【００２２】従って、現像位置に戻った正姿勢の現像器
（現像位置では回転のない正姿勢に復帰している）によ
り現像を行なうと、その帯電不十分なトナーを含んだ現
像剤が現像部に搬送されて現像に供されるので、現像画
像の濃度の不均一やかぶりが生じる。また現像スリーブ
１２表面および感光ドラム１表面への付着力が弱いの
で、現像バイアスによる静電的振動および感光ドラム回
転による風圧を受けたときに、装置内へのトナー飛散を
生じやすい。

【００２３】そこで、本発明では、回転現像装置６０の
感光ドラム１に対面した現像位置以外の位置に、現像器
の現像スリーブ１２を回転する手段を設置して、現像位
置以外でも現像器の現像スリーブ１２を回転駆動状態を
保つようにした。

【００２４】本実施例によれば、現像スリーブ回転手段
は、図１に示したように、現像器回転の周方向軌道の外
側寄りの、たとえば現像位置から３／４回転した位置に
設置した小径の駆動ギア１０からなる。その位置には図
では、つぎに感光ドラム１と対面するブラック色現像器
６４が位置されている。この駆動ギア１０が、ブラック
色現像器６４の現像スリーブ１２に設けられた図示しな
いギアとかみ合って矢印Ｒ３方向に回転することによ
り、現像スリーブ１２を現像時と同方向のＲ４方向に回
転駆動する。

【００２５】従って、現像スリーブ１２の近くに戻って
きた、トナーが過剰でかつ帯電不十分なトナーを多量に
含む現像剤が、現像スリーブ１２の回転により現像容器
１７内に回収されて、現像剤から過剰なトナーが吐き出
されるとともに、残存したトナーが十分な時間で撹拌さ
れて摩擦帯電される。このため、現像器が現像位置に位
置したときに、トナー１４の帯電が十分でＴ／Ｃ比が適
正な現像剤を現像スリーブ１２上に担持して現像部に搬
送し、感光ドラム１の現像に供することができる。

【００２６】その結果、現像画像の濃度の不均一やかぶ
りを生じることがなく、高品質な画像を得ることができ
る。また、トナー１４の現像スリーブ１２表面および感
光ドラム１表面への付着力が強いので、現像バイアスに
よる静電的振動および感光ドラム回転による風圧を受け
ても、装置内へのトナー飛散を生じることがない。

【００２７】本発明の他の実施例にかかる回転現像装置
を図３に示す。本実施例の回転現像装置８０は、非磁性
一成分現像器からなるマゼンタ色現像器８１、シアン色
現像器８２、イエロー色現像器８３およびブラック色現
像器８４を、周方向に配列してなっており、先の実施例
のとき同様、現像器８１〜８４は、回転現像装置８０の
中心から見て現像スリーブ１９を外側にした姿勢で固定
設置されている。

【００２８】これら非磁性一成分現像器８１〜８４は、
図４に示すような現像器に構成されている。本現像器
は、非磁性一成分現像剤である非磁性トナー１８を収容
した現像器２２を有し、現像容器２２の感光ドラムとの
対向位置に位置されることになる開口部に、半導電性の
弾性部材からなる現像ローラ１９が設置され、現像ロー
ラ１９の開口部と反対側の面には、導電性ゴムスポンジ
等からなる弾性ローラ２１が圧接されている。現像容器
２２内の非磁性トナー１８は、弾性ローラ２１の回転に
よりその上に担持されて現像ローラ１９方向に供給さ
れ、弾性ローラ２１の現像ローラ１９との圧接部におい
て摺擦される。この弾性ローラ２１と現像ローラ１９と
の圧接部での摺擦により、トナー１８に摩擦帯電電荷が
付与されるとともに、トナー１８が現像ローラ１９上に
塗布されて担持される。

【００２９】現像ローラ１９上に担持されたトナー１８
は、現像ローラ１９の回転により搬送され、その搬送途
上、現像ローラ１９の略頂部に当接した弾性ブレード２
０により摺擦されて、さらに摩擦帯電電荷が付与される
ともに、層厚規制されて現像ローラ１９上に均一なトナ
ー層に形成される。トナー層に形成されたトナー１８
は、現像ローラ１９の回転にともない感光ドラム１と対
面した現像部に搬送され、感光ドラム１上に形成された
潜像の現像に供される。

【００３０】このように、非磁性一成分現像器では、非
磁性トナー１８の帯電機構が、弾性ローラ２１と現像ロ
ーラ１９の摺擦によるものと、弾性ブレード２０と現像
ローラ１９の摺擦によるものとからなる。このため、回
転現像装置８０の回転にともない現像器の姿勢が変化、
回転し、その姿勢が回転した状態のときに、トナー１８
が弾性ローラ２１による圧接を介さずに直接に現像ロー
ラ１９へ供給されると、その摺擦による帯電を欠くた
め、弾性ブレード２０による摺擦があってもトナーの帯
電が不十分となる。この帯電不十分なトナーが、現像ロ
ーラ１９上に担持されて現像部に搬送されることになる
ので、トナーの飛散やかぶりを生じる。

【００３１】そこで、本実施例では、回転現像装置８０
の現像器８１〜８４の周方向回転の回転中心と同軸に大
径の駆動ギア２３を設置して、この駆動ギア２３を現像
器回転の周方向軌道の内側寄りの位置で、現像器８１〜
８４の現像ローラ１９に設けられた図示しないギアとか
み合わせて矢印Ｒ５方向に回転するようにした。これに
より、現像位置に位置した現像器８１の現像ローラ１９
を矢印Ｒ６方向に回転駆動して、現像器８１に現像動作
をさせるとともに、その他の位置にある現像器８２〜８
４の現像ローラ１９を全て、現像動作時の回転と同方向
のＲ７方向に回転駆動する。

【００３２】従って、現像器の姿勢が回転した状態のと
きに、弾性ローラ２１の圧接を介さずに現像ローラ１９
に直接トナー１８が供給されても、そのトナー１８を現
像ローラ１９上に担持して現像器が現像位置に至るまで
に繰り返し回転し、弾性ブレード２０の圧接によりトナ
ー１８を十分な時間で帯電して、トナーの帯電を十分に
することができる。このため、現像器が現像位置に位置
したときに、現像ローラ１９により帯電が十分なトナー
１８を現像部に搬送して、感光ドラム１の現像に供する
ことができ、濃度が十分でカブリのない高品質な現像を
得ることができる。また装置内へのトナーの飛散を生じ
ることもない。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の回転現像
装置は、複数の二成分現像器または非磁性一成分現像器
を周方向に配列し、固定設置してなっている。本発明で
は、その現像器が像担持体と対向する現像位置以外の位
置に現像器の現像剤担持体を回転する手段を設け、現像
器が現像位置に至るまでに、現像容器内の二成分現像剤
または一成分現像剤の非磁性トナーを撹拌するようにし
た。従って、現像器の周方向回転にともない各現像器の
姿勢が回転して、その現像容器内の二成分現像剤または
一成分現像剤の非磁性トナーが過剰に動き、現像剤担持
体に帯電が不十分なトナーが供給されても、現像器が現
像装置に至るまでにトナーの帯電を安定することができ
る。その結果、現像画像の濃度の不均一やかぶりを生じ
ることがなく、高品質な画像を得ることができ、また装
置内へのトナー飛散を生じることもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例にかかる回転現像装置を模式
的に示す断面図である。

【図２】図１の回転現像装置に設置された二成分現像器
を示す断面図である。

【図３】本発明の他の実施例にかかる回転現像装置を模
式的に示す断面図である。

【図４】図３の回転現像装置に設置された非磁性一成分
現像器を示す断面図である。

【図５】従来の回転現像装置を設置した多色画像形成装
置を示す概略構成図である。

【符号の説明】

１感光ドラム１０、２３駆動ギア１２現像スリーブ１３磁性キャリア１４、１８非磁性トナー１５ドクターブレード１９現像ローラ２０弾性ブレード２１弾性ローラ６０、８０回転現像装置６１〜６４二成分現像器８１〜８４非磁性一成分現像器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】周方向に配列された複数の現像器を担持
して周方向に回転し、現像器が像担持体と対面した現像
位置で周方向回転を停止し、現像位置に位置した現像器
により、像担持体上に形成された静電潜像を現像させる
回転現像装置において、前記現像位置以外の位置におい
て現像器の現像剤担持体を回転する手段を備えたことを
特徴とする回転現像装置。
【請求項２】前記回転手段は、現像器回転の周方向軌
道の外側寄りの一所に設置した、現像器の現像剤担持体
に設けられたギアと前記外側寄りの位置でかみ合って駆
動する駆動ギアである請求項１の回転現像装置。
【請求項３】前記回転手段は、現像器回転の回転中心
に同軸に設置した、複数の現像器の現像剤担持体に設け
られたギアの全てと、現像器回転の周方向軌道の内側寄
りの位置でかみ合って駆動する駆動ギアである請求項１
の回転現像装置。
【請求項４】前記現像器が、磁性キャリアと非磁性ト
ナーとを混合した二成分現像剤を使用する二成分現像器
である請求項１、２または３の回転現像装置。
【請求項５】前記現像器が、非磁性トナーのみからな
る非磁性一成分現像剤を使用する一成分現像器である請
求項１、２または３の回転現像装置。